초록 ▼

천체망원경이나 위성용 카메라의 광학계에 사용되는 직경 300 ㎜, 곡률반경 1200㎜인 구면 반사경을 초정밀가공 후 개발한 기상측정 시스템을 이용하여 측정하였다. 측정결과 프로파일의 가장 높은 지점에서 가장 낮은 지점까지의 오차는 기상측정에서 1.45 ㎛ / 300 ㎜, 레이저 간섭계에서 1.25 ㎛ / 300 ㎜의 값을 나타내어 약0.20 ㎛ / 300 ㎜의 측정시스템 오차를 발견하였다. 따라서 수 마이크로미터의 형상 정밀도를 요구하는 장파장 적외선 광학계의 대구경 비구면 형상측정에 기상측정 시스템을 이용한 형상정밀도 측정이 가능

천체망원경이나 위성용 카메라의 광학계에 사용되는 직경 300 ㎜, 곡률반경 1200㎜인 구면 반사경을 초정밀가공 후 개발한 기상측정 시스템을 이용하여 측정하였다. 측정결과 프로파일의 가장 높은 지점에서 가장 낮은 지점까지의 오차는 기상측정에서 1.45 ㎛ / 300 ㎜, 레이저 간섭계에서 1.25 ㎛ / 300 ㎜의 값을 나타내어 약0.20 ㎛ / 300 ㎜의 측정시스템 오차를 발견하였다. 따라서 수 마이크로미터의 형상 정밀도를 요구하는 장파장 적외선 광학계의 대구경 비구면 형상측정에 기상측정 시스템을 이용한 형상정밀도 측정이 가능함을 확인하였다.
비구면 가공 프로그램으로 초정밀 가공된 직경 50 ㎜, 곡률반경 424 ㎜인 비구면 광학소자를 기상측정 후 측정데이터를 보정프로그램에 적용하여 재가공하였다. 보정가공 전 후의 비구면 형상측정 결과 보정가공 전 P-V 1.38 ㎛에서 보정가공 후 P-V 0.52 ㎛ 로 약 1/3정도의 형상정밀도가 향상되었음을 확인하였다. DTM을 사용하여 대구경 비구면을 가공하고 정밀한 측정방법에 대한 기술을 획득하고자 null 렌즈를 이용한 autostigmatic 방식과 mixed 방식을 비교해 본 결과 autostigmatic 방식이 우수한 결과를 나타내었다. 또한 null 렌즈의 재질에 따라 측정 정밀도를 높이고자 BK7에서 Silica로 교환하여 측정하였지만 별 다른 차이점을 발견할 수 없었다. 두 개의 null 렌즈 사용 시 일반적으로 쓰이는 조정방식에서 경통고정방식이라는 새로운 측정법을 발견하였는데 이 방식은 기존의 것과 비교 하였을 때 더 쉽고, 정밀 측정이 가능하였다.
대구경 비구면 나노정밀 가공기술개발을 통하여 카세그레인식 천체 망원경을 제작하였으며 여기에 사용된 주 반사경의 형상정밀도 P-V 0.364㎛, 부 반사경 P-V 0.4487㎛의 형상정밀도를 가지고 있으며 향후 국내 천문대에 설치된 망원경의 반사경을 국내 기술로 확보가 가능한 것을 확인하였다.

Abstract ▼

After ultra precision manufacturing sphere reflector having a diameter 300 mm and radius 1200 mm used in an astronomical telescope or a satellite camera, it was measured using our on machine measurement system We found that an error of measuring system was about 0.20$\mu$m / 300 ㎜ accordi

After ultra precision manufacturing sphere reflector having a diameter 300 mm and radius 1200 mm used in an astronomical telescope or a satellite camera, it was measured using our on machine measurement system We found that an error of measuring system was about 0.20$\mu$m / 300 ㎜ according to 1.45$\mu$m / 300㎜ in on machine measurement and 1.25$\mu$m / 300 ㎜ in laser interferometer from the highest to the lowest spot of profile.
Therefore, we confirmed the possibility measure of large reflector in IR optical system could be used in the measurement of form accuracy by on machine measurement system. Next, we re-manufactured measuring data by compensation program after meteorological observation of aspheric mirror having a diameter 50 mm and radius 424㎜. We confirmed that form accuracy increased from P-V 1.38$\mu$m to P-V 0.52$\mu$mby 30% after compensation machining
To obtain MTF value of over 30% in designing a large mirror, the distance between primary mirror and secondary mirror was to be within $\pm$0.02 mm and the slope $\pm$20 arcsec. The mixed method out of an asphericfront configuration measuring ones has its own strength that a measuring light reflects two times on the test asphericfront and a configuration tolerance is amplified by 4 times to be indicated on an output lightfront; however, in an overall performance, the null lens system with an infinite light source of the autostigmatic method was found to be more better than that. Out of the materials used for null lens, BK 7 showed 4$\gamma$ of P-V value and 3.9$\gamma$ for Fused silica which was to be found as the material's not giving any significant effect on precision. The analysis on the limit and reliability of the precision accuracy regarding the adjusting and the barrel fixing method showed almost similar value of 0.0316$\gamma$ vs. 0.0326$\gamma$ where the barrel fixing method indicated far better performance in the easy-to-handle and reliability. From these, knowhow on machining, measuring and evaluating the asphericfront has been established in the Institute.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• II. 연구결과 요약문...5
• 1. 국문요약문...5
• 2. 영문요약문...6
• III. 연구내용...7
• 1. 서론...7
• 2. 연구방법 및 이론...15
• 3. 결과 및 고찰...45
• 4. 결론...100
• 5. 인용문헌...102